8月初，王耀武向南京国防部报告济南周围人民解放军云集，情况吃紧。蒋介石也感到济南孤立无援，必须加强守备兵力。遂于8月上、中旬命令将青岛的整编第32师第57旅和徐州的整编第83师第19旅紧急空运济南；命令国防部迅速空运武器弹药补充济南的整编第84师。
4日至10日，国民党军统帅部根据蒋介石关于坚守济南、组织会战的作战意图，经多次会议，制定了一个《济南会战计划》。经蒋介石批准，于23日下令实施。《济南会战计划》包括“作战计划”和“作战指导要领”两部分。
“作战计划”提出：华中、徐州国军要以各个击灭华中解放军为目的，除以各绥靖区部队分别对苏北、大别山、大洪山、江汉区及陕鄂边地区，利用地障积极“清剿”，防止解放军扩展外，应将主力部队编组进剿兵团，分别控制于陇海、干汉、津浦三路及汉水、丹江两河沿途各要点，先行充分战备。在战备未完成前，各兵团战略暂取守势，战术则取局部攻势，以一部在其集结地区附近配合绥靖区部队施行“清剿”。一俟战备完成，实力充沛，即行大举“围剿”，分股歼灭解放军，尔后再准备进击华北地区。在准备时期，如解放军主动大举进攻时，应放弃不必要之点线而坚守重要战略点线，各进剿兵团在统一指挥下迅速寻求解放军主力而击破之。
“作战指导要领”若干条。其中第6条规定：在徐州方向，如华东解放军主力北出鲁西时，即以第2兵团施行猛攻，不使其有整补之机会，同时依情况以第7兵团“进剿”苏北或鲁南。如华东解放军主力越陇海路南进时。则以河南新乡地区第40师为基干，配合地方武力秘密进击濮阳、范县等地区，袭击、破坏华东解放军后方基地。
《济南会战计划》对王耀武固守济南作战要领，作了如下规定：
1.济南防备应尽量缩小防御圈，守备要点；
2.控制强大预备队，采取机动防御，依火力及机动部队出击以歼进犯之敌；
3.注意夜间防御战勤加演练。
《济南会战计划》总的企图是：战略暂处守势，战术取局部攻势，华中方面以“清剿”行动，牵制中原解放军主力，以配合徐州方面作战。徐州方面，以第2绥靖区王耀武部10万余人坚守济南，消耗疲惫华东解放军主力；以第2兵团集结于商丘一带、第7兵团集结于新安镇一带、第13兵团集结于宿县、固镇地区，加紧整理补充。在济南遭到攻击时，3个兵团迅速北上增援，在兖州、济宁间与华东解放军主力决战，一举击败华东解放军主力，并解围济南。
为加强徐州方面作战力量，国民党军统帅部还决定以济南、青岛为主基地，北平、徐州为辅助基地，集中战斗机162架进行空中支援，另以重型轰炸机42架对华东解放军前方、后方及运输线进行轰炸。
豫东、兖州战役后，华东野战军外线兵团已回师山东，与内线兵团会师。王耀武预感到华东解放军大举北调必有新的战略意图，即召集幕僚开会分析解放军企图。幕僚们认为：
1.山东省除济南、青岛、临沂等几处以外，其余都被解放军占领。以济、青、临三处而论，当数济南遭受解放军进攻的可能性最大。解放军为了巩固后方，必将集中力量攻占济南，拔除这个心腹据点，使华东、华北连成一片，以控制津浦路徐州到天津间及胶济路经济南、德州至石家庄的交通运输线，利于华东及华北的机动作战。
2.潍县、兖州的作战情况说明，解放军的炮兵及工兵力量已大大增强，并且有一定的技术和攻坚能力。
3.解放军对胶济铁路、津浦铁路及新占地区的公路，不但不破坏，而且均在抢修中，并逐渐向济南延伸；在作战中所获的火车头及车厢等，也大部修好。这显然是为进攻济南创造有利的交通运输条件。
4.解放军不断把在潍县、兖州作战中俘虏的中下级军官释放回来，并且对在潍县、兖州战役中失散的国民党军官眷属很优待，还发给路费派车送回济南。这些回来的军官眷属都说解放军纪律严明，秋毫无犯。由潍县等地跑到济南来的商人，也到处说解放军的纪律好，不拿老百姓的一针一线。解放军攻占潍县后，派人挨家挨户进行慰问，并帮助老百姓解除困难，使人民群众很快地安定下来，社会秩序也随之恢复，工商业照常营业。这些情况都说明解放军正在积极进行攻城先攻心的瓦解工作，为解放济南准备条件。
根据以上情况，王耀武及其幕僚们判断华东解放军下一个作战目标“必是济南无疑”。
这时，守备济南地区的国民党军部队有1个军、3个师、10个旅及4个保安旅。即整编第96军整编第2师第211、第213旅，整编第84师第155、第161旅，独立旅；整编第73师第15、第77旅；整编第83师第19旅；整编第32师第57旅；第2绥靖区特务旅；山东省保安司令部保安第4、第6、第8旅，青年教导总队(相当于旅)。另有1个榴弹炮营、1个野炮营、1个兵站部监护营、1个工兵营、1个通讯营、1个汽车营、1个装甲汽车连、2列装甲车，共计10万余人。
国民党军的济南防御体系，由外围防御地带与基本防御地带构成。外围防御地带构筑有警戒阵地和主阵地，主阵地纵深达10余公里，由160多个支撑点组成。基本防御地带由三线阵地组成。商埠为第一线阵地。外城为第二线阵地，内城为核心阵地。
王耀武自诩济南城固兵多，外围能守半个月，市区至少能守1个月。济南受到攻击时，还能得到徐州附近地区3个机动兵团北上应援。其兵力部署如下：
以泺口、马鞍山为界，将济南地区划为东西两个守备区，守备重点置于飞机场的以西以南。东守备区自城北黄河泺口(不含)至城南八里洼之线至郭店，以黄台山、茂岭山、砚池山、千佛山、四里山一带为主阵地，由整编第73师15旅、第77旅、整编第2师第213旅、特务旅、保6旅等部担任守备，曹振铎统一指挥，司令部置于城内窗后街西头。西守备区自城北沿黄河泺口至城南八里洼(不含)之线以西至长清，以腊山、周官屯、白马山、青龙山一带为主阵地。由整编第84师155、161旅，整编第96军独立旅、整编第2师第211旅、青年教导总队、民先锋总队、保8旅等部担任守备。吴化文统一指挥，整编第96军及整编第2师司令部置于商埠。
以保安团队担任外围据点的固守，另以有力部队编为预备队，采取机动防御。
以第57旅、第19旅及准备空运来济南的整编第74师(辖第51、第58旅)为总预备队，由整编第2师师长晏子风统一指挥。第57旅置于党家庄附近，第19旅置于北药山。
外围独立据点王舍人庄由历城县自卫团等守备，仲宫由整编第2师第213旅、崮山由第57旅各派出一部分部队守备，齐河由保4旅守备。
王耀武在电请南京国防部将驻防苏北的整编第83师空运济南增加防务，请求增屯弹药(包括催泪弹和毒气弹)及11万人2个月需要的粮食的同时，对守军及市民进行“精神动员”，灌输“反共”思想，试图“以攻心对攻心”，并加紧修筑千佛山下临时机场，以备济南机场被占后使用。还强行编训民团，协迫其与“国军”共守济南，等等。
王耀武的个子并不高，是以“五小”(眼、鼻、嘴、耳和个子)而著称于同僚中的。但他衣冠楚楚，昂首挺胸，阅兵般地走动，用带着白手套的右手向官兵行军礼。他的中将星徽在阳光下闪着光，他的将官斗篷在秋风中飘动……这一切都在向新来的国民党军官兵显示一种决心，一种要与城池共存亡的气概。
国民党第二“绥靖区”司令部作战室。
这是在战云低垂的情势下召开的一次军事会议。国民党守军旅以上军官和独立团、营的团长营长们正襟危坐，听取王耀武的临战训示：
“保卫大济南，早告诉你们‘必有一战’，今天可以再告诉诸位，不仅必有一战，而且迫在眉睫。南京国防部于8月27日来电称：匪有攻济南之企图。对防守要领的指示如下：1 济南防备应缩小防御圈，守备重点；2 控制强大预备队，采取机动防御，依靠火力及机动部队之出击以歼进犯之匪；3 注意夜间防御战。勤加演练。统帅部的电示即是济南守军的方针大要。
“再者，蒋总统对济南防守特别关注，不仅对我有数次面示，而且他心中自有精妙安排；一再强调，只要我济南守军能顶得住共军的攻击，他将督令援军北上，与我济南守军南北夹击共军，那时必能打败共军。
“我们有十万守军，有星罗棋布的堡垒群工事。我们可以毫不夸张地说，我们的防御阵地是难以攻破的。我们的外围防御地带以齐河、长清、张夏、王舍人庄等地为警戒阵地，沿鹊山、华山、茂岭山、砚池山、回龙岭、千佛山、马鞍山、腊山、药山之线构筑了主要阵地，纵深达十多公里，有160个支撑点。我们的基本防御地带以商埠为第一线阵地，外城为第二线阵地，内城为核心阵地。这样的阵地不仅比潍县、兖州好得多，而且也是华北大城市的防御体系所不能相比的。
“我现在宣布：为确保济南之目的，将济南地区划为东、西两个守备区。守备重点置飞机场以西以南，自城北沿黄河洛口至城南八里洼之线以西至长清为西守备区，自城北黄河的洛口至城南的八里洼之线至郭店为东守备区。”
“吴军长！”王耀武开始点将。
九十六军军长兼八十四师师长吴化文站起来，垂手侍立，接受命令。
“任命你为济南西守备区指挥官。由你指挥整编八十四师一五一旅、一六一旅、整编九十六军独立旅、整编二师的二一一旅、青年教导总队、人民先锋总队、保四旅，以腊山、周官屯、白马山、青龙山一带为主阵地，防守济南西部地区。要求你尽职尽责，担起此项重任；以上所列西守备区各部队主官，希望你们听命于吴军长，如有怠慢或失职者，严惩不贷！你的司令部设置于商埠。”
“是！”吴化文慢慢地坐下来。
“曹师长！”王耀武点到整编七十三师师长曹振铎少将。曹师长也忽地站起来听令。
“任命你为济南东守备区指挥官。由你指挥整编七十三师十五旅、七十七旅、整编二师的二一三旅、特务旅、保六旅等部，以黄台山、茂岭山、砚池山、千佛山、四里山一带为主阵地，防守济南东部地区。你的司令部置于城内窗后街西首。要求你同吴军长一样，尽职尽责，严整军纪，完成任务。”
“是！”曹振铎忽地又坐下。
“晏师长！”王耀武接着点到整编二师师长晏子风。晏也站起领旨。
“任命你为守军总预备队指挥官。由你指挥五十七旅、十九旅和可能再空运之国军部队。五十七旅置于党家庄，十九旅置于北蒋山。要求你尽职尽责，对违犯军纪者，从严处置。”
“是！”同一个模式，毫无二致，晏子风坐下。
王耀武继续点将：“对外围独立据点的守备部队宣布如下：齐河由保四旅防守；崮山由五十七旅派部队防守；仲宫由二一三旅部队防守；王舍人庄由历城自卫团等部防守。你们这些固守外围据点的任务是：守住你们的据点，消耗共军的战力，以掩护主阵地的固守。如有不以大局为重玩忽职守者，本司令官必将军法从事！”
命令既下，与会守军将校们各自心中都明白，这一仗算是免不了了。宣布了命令之后，王耀武率领与会将校主官们到各处视察阵地。
就在王耀武点将布阵的同时，在北至黄河北岸、南至徐蚌、东至苏北的大运河河畔、西至豫东商丘的广大辽阔的大地上，华东野战军32万大军和数十万支前民工，悄然进入各自的指定位置。
进军！向着山东国民党军固守的最后的重要堡垒济南进军！
位于豫东涡阳、亳县的华野第一、第四、第八纵队在叶飞、陶勇、郭化若，张仁初、王一平的率领下，向北越过陇海铁路，从邱清泉的第二兵团身边悄悄地擦过，昼夜兼程地奔赴鲁西南嘉祥、巨野一线。
与此同时，膝海清和康志强率二纵、成钧和赵启民率七纵、谢振华和李干辉率十二纵，由苏北涟水一带向北越陇海路东段，从黄百韬的第七兵团身边而过，直奔鲁南之津浦铁路滕县一线，构筑阻援打援工事。
胡炳云和张藩所率之十一纵在接替陇海路南之各纵北上留下的阵地之后，即北移至山东水泊梁山一带，构筑第二线纵深阵地。
宋时轮和刘培善所率之十纵、孙继先和丁秋生所率之三纵、王必成和江渭清所率之六纵，先于鲁西南之嘉祥、巨野间构筑打援工事，后又奉命将修好之工事交南来之四纵、七纵及冀鲁豫军区之独立第一、第三旅。六纵东移东线打援战场，十纵与三纵则会同曾生和雷经天所率之两广纵队及鲁纵大部，沿津浦线两侧悄悄地向前移动。
山东兵团的九纵在聂凤智和刘浩天的率领下，十三纵在周志坚和廖海光的指挥下，早到达泰安、莱芜城下，以此二城为济南之假设城池，组织数万将士演练攻城，直至临战之前，才于夜间悄悄地从泰山以东向济南靠拢。
豫皖苏军区之五个团，在司令员张国华、参谋长陈明义、政治部主任王幼平的安排下，开始了对津浦路徐蚌段的破袭——
于是，徐州的国民党空军基地发生爆炸，“剿总”惊呼“共军有图徐州之目的”。徐州城内军车飞驰，城外山头增兵加哨，似乎共军马上就会降临。
这是十数个熙攘纷乱的昼夜。部队和民工进入战备。在大路小路上、大河小河间，在原野山岭、山村重镇，一股股巨大的力量排山倒海地向前流动。炮车隆隆，车轮滚滚，战旗飘扬，军号嘹亮，战马嘶鸣；大车小车，肩挑手推，灯笼火把，夜与昼同。
这是中国革命战争史上的奇观。
这是足以摧毁蒋家王朝的汹涌洪流。
大战前夕，王耀武的办公桌上不断地堆积着来自多方的文电、情报：距济南市30余公里之遥的外围据点长清、万德已发现共军在活动：共军的十纵、三纵和两广纵队由西南方向济南移动；九纵、十三纵以及渤海纵队已由南面、东面悄悄地向济南接近；南20公里的仲宫及龙山一带也发现共军向前移动；共军华东军区指挥下的各军分区的地方独立旅、团也都在向外围据点围拢；共军组织的大批民工从四面八方向济南压过来……
“参谋长”，忧心忡忡的王耀武对罗辛理说，“据各方情况看，共军要打掉济南的计划早就完成，估计有20万人马在向济南移动。我认为济南一战即将爆发。你看，刘峙为了保住自己就是不运兵来。我们只好再去求老头子。”
罗辛理说：“刘峙这老狐狸，他不给兵是既定决策。事已至此，也只好再求蒋总统。”
听了罗辛理的话，王耀武沉默了一会。缓缓站起来，来到他的参谋长身边，无限感慨地说：“你我弟兄自剿共、抗战至今近20年，可谓南征北战，同担祸福。情同手足，当是至交了。我王某的成功里自然有你辛理的辅佐心血。此点永生不忘。抗战胜利后，你我又同来山东。自内战又起，我们每次与共军作战总是失利，这使我不明白。自李副司令在莱芜失利被俘之后，山东战局真如江河日下，我总不服输，但又无可奈何。此次济南一战，前景难卜。既然蒋总统决意死守，我们也就只能服从。这些天来我总感到，这将是你我对共军的最后一战了。还望你一如既往，成为我左右臂膀。有道是，人生有一知己足矣。我能有你一个知己，在危难时会顿增信心。”
一向擅长把话说到主子心窝窝里的罗辛理此时更动了一番感情，说：“王司令，你这片肺腑之言，使辛理感激涕零了。我是一个粗人、武夫，能有如今绥区参谋长之职，自然是司令多年的栽培与提携。我也不是三岁顽童，国军在全国战场的节节失利，确实非我第二绥区一地。国军的江河日下使我胡乱地去想，党国气数已将尽了！呃，既然如此，决非你我能救得了的。济南一战，我心里虽然恍惚，但决心与你死守到底。请司令放心！”
一阵秋风吹过，院中的法国梧桐叶片纷纷飘落。
1948年9月14日，王耀武乘飞机专程飞往南京。此次到南京，他只带了他的秘书室主任钟觉非。一下飞机，他们便急匆匆地直奔蒋介石的官邸。
蒋介石见到王耀武忧心忡忡的样子，先对钟觉非说：“钟主任请在会客室坐。”然后把王耀武领进密室，急迫地问：“俊才，济南那里怎样？”
王耀武双手垂立，说：“共军约有20万部队已经逼近济南，有即刻攻击济南之势。以他们攻占潍县、兖州的情形来看，他们的战斗力确比过去增强很多。他们已具有攻坚的力量和技术。原定的七十三师空运济南，刘总司令又报请总统核准缓运。杜长官日前去济南与我等共商守济之事，我们也提出增兵的要求。但他一再强调死守即可，卑职为他部下，难以直言请兵，只好在共军兵临城下之时，来请总统派兵。如不增加一个师，济南是守不庄的。请将我过去带过的七十四师立即空运济南增防，这样固守济南才有把握。”
蒋介石在密室的绿色地毯上踱着步子；王耀武仍然在一旁站立，只是用余光乜斜着他的总统脸上的颜色。
蒋介石说：“我自革命以来，迄今有40年。我在长期战争之中，都是倍历艰辛，饱经挫折，受尽诬蔑，无论失败到什么程度，我始终持有必胜之信念，而最后也必能达到成功。俊才啊，你缺少这种不屈不挠之精神。”
王耀武陈说苦衷：“耀武每时不忘总统对我的厚爱，也总想以剿共之战绩以表总统对我之恩德。今在总统面前，我敢直言不讳。国军之失败，常在将领们置党国利益和他人于不顾，各保自己势力。以过去屡次增援都没有完成任务的经验来说，是因为我们对共军截击我增援部队的力量估计得太小了。依我看，如济南被围攻，共军之主力极可能部署于兖州、济宁及其以北地区，阻我援军北上。又加我军士气不振，增援部队力量小了，很难完成任务。”
王耀武把话说完，静听蒋介石如何回答。沉默了很长时间后，蒋介石说：
“好吧，俊才，我即下令再把七十四师邱维达部由徐州空运济南。济南既有坚固工事，再有援兵，完全可以守得住。你记住，共军的战术是猛冲猛打，只要守备部队头几天稳得住，他们的攻势就会受到挫折。我已准备了强大的增援部队，一旦共军围攻济南，我当严令援军迅速前进。最后一点你要注意：待我军援兵到达兖州、济宁以北地区时，你应随时与援军取得联系。在援军与共军打得精疲力竭时，你要抽出两个师的兵力出击，南北夹攻，定获胜利。”
在获得蒋介石的增兵许诺后，王耀武满意地离开了总统府。一阵秋风从长江江面吹拂过来，他心中顿感一阵轻松。他忽然想起了母亲，想起了妻子郑宜兰和南京的孩子们。他一刻不停地驱车来到自己在南京的别墅。
王耀武的到来使全家人惊喜不已。副官王相宾也更加殷勤，竭尽全力备下一席接风晚餐。王耀武在老母、妻子、儿女和王副官的欢声笑语中，一时间忘记了战争。他在昏悠悠中飘入江南稻谷春麦的烟波之中。他想起了泰山脚下的故乡和那里的白菜豆腐。他想喝故乡的水。他觉得太累了。他醉了……
当王耀武从南京回到济南，前脚刚迈进自己的卧室，作战处长就风风火火地跑进来向他报告：司令，长清以西以南均发现共军大部队：胶济铁路龙山站以南以北也发现共军主力部队向济南移动。王耀武听完作战处长的报告，心里微微一震：“我以为，共军的主力必置于济南以西，重在攻占西郊飞机场，以截断国军空援。为了掩护七十四师空运济南，我们必须尽可能阻止共军前进。传我的命令：长清必须守注。另外，发电给七十四师，务请他们遵总统之令，火速空运济南。”
王耀武的这个判断没有错。他无法知道从运筹这个战役起，西柏坡的毛泽东、周恩来等以及华野首脑粟裕等人是何等注意飞机场。他是以一个军事将领的一般军事常识作出这个判断的。王耀武也不知道，在他的城西一线即将发起攻击的解放军的最高指挥官是宋时轮——一个强硬的对手，又是他的黄埔同学。